Разработка базы данных и приложения для контроля сбора урожая в ООО «Агрофирма «Аняк»

В настоящее время информационные технологии играют первостепенную роль практически во всех сферах деятельности человека. Земледелие – не исключение. Компьютеризация сельского хозяйства помогает упростить работу с информацией, собирать и систематизировать ее. Информация в компьютере структурируется и хранится, как правило, в виде таблиц. В свою очередь, отдельные таблицы объединяются в базы данных.

Разработка БД, как правило, выполняется для определенной предметной области. Чтобы учесть все ее особенности, сначала проводится концептуальное моделирование, здесь изучается рассматриваемая предметная область, исследуются структура и функции подразделений фирмы, входные и выходные документы, набор задач, решаемых заказчиком. Затем проводится логическое проектирование. На этом этапе учитываются особенности компьютерной системы. Исходя из полученных результатов производится разработка и генерация форм, запросов и отчетов.

Целью данной работы является разработка концептуальной модели и реализации базы данных с графическим интерфейсом пользователя, предназначенную для автоматизации деятельности ООО «Агрофирма «Аняк».

В качестве инструментального средства для создания базы данных был выбран MS Access. Microsoft Access – это система управления базами данных (СУБД), предназначенная для создания и обслуживания баз данных, обеспечения доступа к данным и их обработки. Она размещают в своих структурах не только данные, но и методы (программные коды), поэтому можно утверждать, что Microsoft Access – это СУБД, предлагающая широкий диапазон средств для хранения информации и эффективного управления этой информацией.

Концептуальное проектирование

При создании моделей данных используется метод семантического моделирования. Семантическое моделирование основывается на значении структурных компонентов или характеристик данных, что способствует правильности их интерпретации (понимания, разъяснения). В качестве инструмента семантического моделирования используется диаграмма сущность-связь (ER-диаграмма) [1].

Диаграмма состоит из сущностей, в каждой из которых несколько атрибутов, позволяющих получить необходимую информацию о ней. Для данной базы данных были созданы следующие сущности: КУЛЬТУРА, ПОЛЕ, ДЕРЕВНЯ, ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ, АГРОТЕХНИКА, ЛИЧНЫЕ ДАННЫЕ РАБОТНИКОВ, ОРГАНИЗАЦИИ, ЖУРНАЛ СБОРА. Сущности связаны друг с другом при помощи связей, имеющих разные модальности (обязательные и необязательные). Также необходимо определить количественный характер участия экземпляров сущностей, он задается типом связи (или мощностью связи). 

Например, каждый сотрудник имеет свою агротехнику, а на одной машине может работать только один человек. Поэтому связь между сущностями АГРОТЕХНИКА и ЛИЧНЫЕ ДАННЫЕ РАБОТНИКОВ один к одному (1:1). Атрибуты этих сущностей можно было поместить в одну единственную таблицу, но атрибуты сущности ЛИЧНЫЕ ДАННЫЕ РАБОТНИКОВ конфиденциальны, поэтому желательно разделить таблицы.

Логическое проектирование

Реляционная модель – модель представления данных предметной области, построенная на взаимосвязи отношении. Это способ рассмотрения данных, т.е. предписание для способа представления данных (посредством таблиц) и для способа работы с таким представлением (посредством операторов). Реляционная модель связана с тремя аспектами данных: структурой, целостностью и обработкой данных.

Наша задача: глядя на ER-диаграмму, нарисовать структуру таблиц, отражающих не только сущности, но и связи между ними, а также атрибуты, которые характеризуют связи.

Например, таблицы «Поле», «Агротехника» и «Культура» с таблицей «ЖурналСбора» имеют связь 1: М (один ко многим), следовательно, требуется добавить в таблицу «ЖурналСбора» внешние ключи («НомерПоля», «КодМашины» и «НомерКультуры»).

Схема данных представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема данных

Также необходимо обеспечить наиболее эффективную структуру данных. Для этого, после объявления таблиц и связей между ними, проектируемая база данных проверяется на наличие аномалий, которые могут привести к несоответствию модели оригиналу или к усложнению обработки данных путем расходования дополнительных ресурсов.

Чтобы устранить аномалии, таблицу необходимо привести к 1НФ, 2НФ и 3НФ. Для этого нужно составить обобщенную таблицу, в которую включаются все атрибуты.

В получившейся обобщенной таблице определяются функциональные зависимости и выполняется декомпозиция. В выделенных функциональных зависимостях определяются детерминанты, которые впоследствии становятся ключевыми полями новых таблиц.

Получилось следующее разбиение:

Журнал Сбора (#№ рейса, Дата, Номер культуры, Номер поля, Код машины, Брутто (кг), Тара (кг));

• Культура (#Номер культуры, Название культуры);
• Поле (#Номер поля, Площадь поля, Код деревни);
• Деревни (#Код деревни, Название деревни, Код подразделения);
• Подразделения (#Код подразделения, Название подразделения);
• Агротехника (#Код машины, Тип машины, Номер машины, Наличие прицепа, Номер прицепа, Код организации, Код работника);
• Организации (#Код организации, Название организации);
• Личные данные работников (#Код работника, ФИО, № паспорта, Дата рождения, Номер телефона, Адрес прописки).

В данных таблицах все неключевые атрибуты взаимно независимы. Поэтому можно сказать, что они находятся в 3 НФ, значит, возможные аномалии устранены.

Физическое проектирование

Создание базы данных, способной решать информационно-поисковые задачи, выполняется с помощью определённой СУБД в несколько этапов [2]:

1.    Создание базы данных:

1.1 создание структуры таблиц БД;

1.2 ввод данных в таблицы, заполнение БД;

1.3 редактирование данных;

1.4 создание форм для ввода и просмотра данных.

2.    Создание объектов для работы с базой данных:

2.1 запросов для вывода нужных сведений;

2.2 отчётов для документирования нужных данных;

2.3 макросов для автоматизированного выполнения нескольких операций;

2.4 программных модулей для автоматизации работы с БД.

3.    Разработка пользовательского интерфейса

В результате средствами СУБД Microsoft Access был создан удобный пользовательский интерфейс. Приложение позволяет решать все задачи, сформулированные заказчиком. Требования заказчика по решению разнообразных задач были реализованы в виде запросов на основе языка SQL, а также отчетов. Поэтому с уверенность можно сказать, что созданная база данных обязательно должна быть полезна при работе в данной области.